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胃电起搏装置的应用前景

卢帕尔·帕特尔1 *普拉萨德Kulkarni1,2

1美国佛罗里达州坦帕市南佛罗里达大学莫尔萨尼医学院内科消化疾病与营养学部
2詹姆斯一家高尚的退伍军人医院,坦帕,佛罗里达州,美国

*通讯作者:Prasad Kulkarni,消化疾病和营养部门,内科系,南佛罗里达大学,Morsani医学院,佛罗里达州坦帕,美国,电话:(269)267-6151;电子邮件:pkulkarn@health.usf.edu.

摘要

本文的目的是概述Enterra装置,胃轻瘫,支持这项技术的研究,最重要的可能手段的领域扩展。扩大胃轻瘫治疗应考虑的一些未来方向:不同类型胃轻瘫的治疗算法,内镜下放置Enterra,使用高分辨率胃电测图构建一种新的人类胃电障碍分类方案,使用EUS获得肌肉固有肌的细针穿刺活检,幽门成形术/内窥镜下幽门肌切开术治疗难治性胃轻瘫。此外,糖尿病和特发性胃轻瘫的超微结构使我们有可能创造医学治疗来逆转甚至防止不同类型胃轻瘫的早期细胞变化。在胃电刺激领域和一般胃轻瘫的治疗中有许多发展的可能性。

关键字

Enterra装置;胃电踱来踱去

研究突出了
  • 目前的知识:在治疗胃轻瘫时,在对初始治疗(即饮食调整和促动力/止吐药物治疗)屈光不正的情况下,胃电刺激(GES)是一种选择。
  • 目前的知识:大多数研究已经得出结论,GES改善了糖尿病胃病患者的症状,而不是特发性胃病患者。
  • 新内容:这份手稿旨在扩展这项技术可以采取的新方向,以及有助于改善胃轻瘫治疗的最新发现。
  • 最新进展:在未来向内窥镜放置GES设备的方向发展。
  • 新发现:胃高分辨率电测是一项技术,可以在时空细节上对胃轻瘫慢波异常进行详细量化和分类。使用胃运动障碍测试个性化胃电刺激是可预见的未来。
  • 什么是新的:与糖尿病患者和特发性胃病的超结构有关的新发现有可能产生医疗治疗以逆转或甚至防止不同类型的胃流离失核生物的早期细胞变化。
  • 什么是新的:最近关于难治性胃病术中幽门成形术的研究,腹腔镜和开放技术都表现出可能受益。内窥镜幽门瘤细胞术也似乎在难治性胃流离失核处的治疗中似乎很有前景。
介绍

胃电刺激(GES)自Bilgutay et al.[1]于1963年首次描述以来,已经走过了很长的一段路。GES是利用电流刺激胃内的神经末梢和平滑肌;它用于治疗胃轻瘫继发的难治性症状。迄今为止,唯一可用于患者长期使用的设备是Enterra设备(美敦力公司,明尼阿波利斯,MN)。本文的目的是概述Enterra装置,胃轻瘫,支持这项技术的研究,最重要的可能手段的领域扩展。自2000年以来,Enterra器械获得了美国联邦药品管理局(FDA)的人道主义器械豁免(HDE),用于治疗糖尿病和特发性胃轻瘫相关的难治性症状。HDE允许在不需要证明有效性的情况下销售医疗器械。符合HDE资格的设备必须使患有罕见疾病/状况的患者受益,这意味着每年患者少于4,000人。目前还没有任何可比较的设备,申请人必须证明这是将该设备推向市场的唯一途径。从2001年到2013年,Enterra装置神经递质共售出9,780台,平均每年售出800台[3]。 The Enterra device targets high-frequency, lowenergy stimulation to the lower part of the stomach via two unipolar intramuscular leads. Interestingly, a new model called the Enterra II device recently received FDA approval under a HDE in January 2015. Per the manufacturer, this second version has new software with an improved user interface for device programming. There will also be improvements to the system’s battery-life monitoring. Moreover, implantation has been simplified due to a customized tool [4].

几句,Enterra装置是一个植入系统发电通过神经,通常在小腹下方植入皮肤,将信号传输到胃部肌肉通过两个单极(图1)。最初Enterra inc .是60毫米长,55毫米宽度、深度和10毫米,而新版本是60毫米长,55毫米宽,11.4毫米深[4]。目前,神经刺激器和导线是通过剖腹手术或腹腔镜植入的。而开腹手术更容易植入铅,腹腔镜手术的侵入性更小,患者恢复时间更短。将两个肌内导联植入离幽门约10cm的大曲度内,彼此相距1cm(图2)。随后的术中胃镜检查确保导联未穿透胃壁。一旦植入,该设备将被放置数周以促进伤口愈合。一旦开启,神经递质设置就会使用一个非侵入性的编程器(美敦力N 'Vision)进行调整。根据神经递质设置,电池寿命通常为5到10年。放置胃电刺激器相关的一些最相关的并发症包括感染、出血/血肿、穿孔、神经刺激器迁移、铅迁移、疼痛、以及对植入材料[4]的过敏反应。

图1:Enterra设备。这是一个可植入的发电系统,通过两个单极导线传输到组织。(Medtronic.com)

图2:这个例证表明了引线的放置。将它们从幽门中植入大约10厘米的曲率,彼此(FDA.gov)分开1cm。

胃轻瘫:一个不断发展的概念

胃轻瘫,或延迟胃排空,是一种使人衰弱的疾病,在美国越来越普遍,主要是由于不断增长的糖尿病人群[6]。本病的三个主要病因是:糖尿病(29%)、术后(13%)和特发性(36%)[7]。胃轻瘫很难治疗,导致患者和医生都感到沮丧。美国胃肠病学学院在2013年更新了其胃轻瘫治疗指南[6]。德赢vwin首页网址首先,一旦胃排空研究证实了诊断,指南建议尝试恢复液体和电解质,饮食调整,适当的血糖控制。德赢vwin首页网址建议的饮食是低脂肪、低残留的饮食,包括软的、熟的食物,少食多餐。如果这些初始措施不成功,则建议采用促动力(红霉素、胃复安、多潘立酮)和抗吐(抗组胺1受体、5-HT3拮抗剂)药物治疗的一线治疗。对于这些措施无效的病例,医生应考虑空肠造口术、胃减压造口术、GES或外科治疗。基于随机临床试验证据,不再推荐静脉注射肉毒杆菌毒素。这些新的管理指南指出,GES已被证明可以改德赢vwin首页网址善糖尿病性胃轻瘫的症状严重性和胃排空,但不适用于特发性或术后病例。 GES should be considered for refractory symptoms, particularly nausea and vomiting (conditional recommendation based on a moderate level of evidence) [6].

胃电刺激:迄今为止的科学证据

自15年前推出以来,人们对Enterra设备进行了大量研究。2002年,Abell等人[8]发表了一项多中心研究,在研究的38例药物难治性患者中,有35例患者的恶心和呕吐>降低了80%。2003年,Abell等人[8]发表了一项双盲、随机、交叉研究,对33例患者进行了研究,发现糖尿病胃轻瘫患者和所有研究患者[9]的每周呕吐频率和生活质量均有所改善。这两项研究支持了FDA对Enterra HDE的批准。此外,还发表了两项荟萃分析,一项由O’grady等人于2009年发表,另一项由Chu等人于2012年发表[10,11]。前者显示呕吐、恶心和总症状严重程度评分均有所改善,从严重降至轻微中度。它包括13项研究,只有1项是随机对照试验,其余12项没有[10]对照组。第二项荟萃分析也显示了所有三种症状严重程度评分的改善。一项对糖尿病、特发性和术后患者的亚分析发现,糖尿病组对高频GES[11]最敏感。一般来说,大多数研究得出结论,GES改善糖尿病性胃轻瘫患者的症状比特发性胃轻瘫患者更好。 Further randomized, controlled studies are needed to retrieve a less biased confirmation of symptomatic improvement. Moreover, postsurgical gastroparesis patients remain to be more fully characterized in published literature.

未来研究方向与启示

像任何技术一样,我们应该继续努力改进,不仅是在技术本身,而且是在如何利用它。如上所述,目前GES技术对糖尿病胃轻瘫症状的改善最多,给特发性和术后胃轻瘫的治疗留下了问题。

回顾文献,发现了Enterra装置使用的几个扩展。首先,为不同类型的胃轻瘫定义一种治疗算法可能是有益的。一项研究分析了22名接受GES治疗但对初始神经刺激设置没有最佳反应的患者。这些研究人员采用了一种算法方法来确定各种病因的胃轻瘫的最佳参数。有趣的是,他们发现术后胃轻瘫组需要的能量最多。由于不同类型的胃轻瘫背后的病理生理学不同,最佳的神经刺激设置也可能不同。

另一个概念是内镜下放置GES设备。目前,通过内窥镜放置永久性胃电刺激装置是不可用的。然而,在通过手术[13]永久放置之前,通过内窥镜放置临时设备来评估患者是否会对电刺激有反应。一个研究小组已经在猪身上设计并测试了一种微型胃神经刺激器[14,15]。此外,他们还制作了五种微型装置的内镜植入方法。如果我们能在未来将这种设备移植到人类身上,这将为我们提供一种侵入性更小的放置选择。该装置通过一根超过管置入胃内,其中有2个GES电极连接到胃粘膜,并用内夹固定。该装置和技术可能成为胃轻瘫的胃刺激标准[14,15]。类似地,目前放置刺激电极的永久性胃电起搏是通过开腹手术或腹腔镜。然而,内镜下放置可以在没有全身麻醉的情况下放置,这反过来可能会促进GES的更广泛使用。 The neutrostimulator device could be placed with local anesthesia in a subcutaneous lower abdominal pouch [16].

胃的高分辨率电测图是另一种最近被更深入地探索的技术。该技术允许详细量化和分类胃轻瘫慢波异常的时空细节。O’grady等人开发了一种无线设备,他们对12名患者(6名男性和6名女性,其中8名糖尿病患者和4名特发性病因患者)进行了测试。这是第一个使用高分辨率电测图检查人体胃慢波异常空间细节的研究。他们没有观察到糖尿病组和特发性胃轻瘫组之间的节律异常差异。异常慢波起始是最常见的异常类型。10例患者中有5例出现正常频率的异常启动。12例患者中有7例出现慢波传导异常,均出现起始异常。本研究强调了解每个患者胃电异常的重要性。类似于高分辨率的食管压力测量,它能更好地描述食管运动障碍,能够个性化的胃运动障碍测试将是开创性的。 In the past, studies looking at rhythm disturbances have placed an emphasis on frequency abnormalities. However, this study implies that abnormal activation of patterns often occurred even at normal frequency. Highly disordered slow-wave patterns also occurred at normal frequency and with regular rhythm. Moreover, the complexity of wave propagation abnormalities in brady- and tachyarrhythmias is evidently greater than previously documented. The stomach’s body may be a common location of ectopic foci. Moreover, during initiation abnormalities, coupling of signals can lead to propagation, wave collisions, and uncoupling. Depending on where the initiation sites are located in relation to each other, these abnormalities may be/appear less or more pronounced, and variable in nature. Unstable focal events can lead to an irregular range of frequencies secondary to chaotic tissue activation and colliding wavefronts. Studying these types of variables in depth will facilitate a new classification scheme for human gastric electrical disorders [16,17].

有关糖尿病和特发性胃轻瘫超微结构的新发现,使我们有可能创造医学治疗来逆转甚至防止不同类型胃轻瘫的早期细胞变化。在以前的研究中,光镜和免疫组化染色无法区分糖尿病和特发性胃轻瘫。然而,fausone - pellegrini et al.[18]最近的一项研究使用电子显微镜分析了20名糖尿病性胃轻瘫患者、20名特发性胃轻瘫患者和20名年龄和性别匹配的对照组的组织差异。他们发现特发性和糖尿病性胃轻瘫有显著的区别。总之,糖尿病性胃轻瘫与周围平滑肌细胞和神经的基底膜增厚有关,而特发性胃轻瘫活检显示更强烈的纤维化和胶质细胞、神经细胞体和神经纤维的更多神经损伤。糖尿病和特发性胃轻瘫患者Cajal间质细胞均受影响。了解和研究这些变化,特别是发生在疾病早期的变化,将有助于我们开发新的治疗方法,以预防和/或尽量减少胃轻瘫的早期细胞变化。一旦我们开发出了靶向治疗,我们就可以根据超微结构的发现,利用单个患者的组织进行个性化治疗。

目前,活检有时被用来帮助确定胃轻瘫的诊断。获得胃活检的标准是通过侵入性外科技术获得全层样本。最近,与手术获得的标本[19]相比,使用内窥镜超声获得肌肉固有肌的细针穿刺活检被证明是安全的,并且可以获得足够的组织来进行充分的组织学评估。本试验样本量较小(n=11),但它为胃活检提供了一种更简单、侵袭性更小的方法。

就胃流离失核心的内窥镜和外科手术干预而言,最近的一些进步[20,21]。在2000年代初,肉毒杆菌毒素注射幽门植物的注射率相对频繁地利用,但由于落后于倾向。最初,肉毒杆菌毒素治疗似乎减少了症状并加速胃排空时间。但是,基于随机对照试验,目前的指导原则不支持使用肉毒杆菌毒素注射胃术的幽门螺杆菌[21]。德赢vwin首页网址最近关于难治性胃病术中幽门成形术的研究,腹腔镜和开放技术都表现出可能有益。托罗等人最近调查。[22]在程序后报告了82%患者症状的主观改善(n = 50)。百分之九十的研究人口患有胃流离失核性的非糖尿病病因。这些调查人员还测量了这些患者的胃排空时间,发现腹腔镜幽门成形术后120分钟后,在几乎所有患者的时间改善时间后,中位数减少了“空间50%的摄入膳食所需的时间”。在研究人群的54%的54%中发生正常化(50%所需的摄入膳食<60分钟的时间)和胃排空时间的轻度延迟(每次摄入50分钟的时间所需的时间)分别取得18% [22]. Most recently, endoscopic pyloromyotomy has been investigated as a POEM-like (per-oral endoscopic myotomy) equivalent for gastroparesis. In 2013, the first case of per-oral pyloromyotomy in a patient with diabetic gastroparesis was reported [23]. In 2014, a case series of 7 patients who underwent per-oral pyloromyotomy for refractory gastroparesis reported success, with subjective improvement in symptoms in 6 of the 7 patients [24]. Endoscopic pyloromyotomy holds promise, but more studies with larger sample sizes are needed in order to solidify its place in the treatment algorithm of gastroparesis.

结论

对过去15年胃电刺激的分析表明,它对治疗难治性胃轻瘫症状的好处。到目前为止,治疗已经根据胃轻瘫的病因区分。电刺激治疗胃轻瘫有可能变得更加个性化,而不管潜在的病因。这在非糖尿病性胃轻瘫患者中可能是最成功的,因为这一人群对电刺激的反应不像糖尿病人群那么强烈。综上所述,胃电刺激以及胃轻瘫的治疗确实存在许多发展的可能性。

利益冲突

没有一个

资金状况:

没有一个

参考文献

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文章类型:评论文章

引用:关键词:胃电起搏器,胃电起搏器,胃电起搏器J胃失调2(4):doi http://dx.doi。org/10.16966/2381 - 8689.127

版权:©2016 Patel R等人。这是在创意公约归因许可的条款下分发的开放式文章,其允许在任何介质中不受限制地使用,分发和再现,只要原始作者和来源都被记入。

出版历史:

  • 收到日期:2016年6月13日

  • 接受日期:2016年9月19日

  • 发表日期:2016年9月23日